По какому принципу работают и как применяются генераторы тесла. Бестопливный генератор теслы своими руками Бестопливный генератор на основе катушки тесла схема

Генератор Тесла бестопливного типа является уникальным изобретением гениального Николы Тесла. Это единственный патент бестопливного генератора, который продолжает использоваться в современном мире. Кроме этого устройства есть и другие подобные приборы, конструкция которых не слишком хорошо описана. В то же время, прибор tesla gen является самым простым и эффективным. В основе этого аппарата лежит использование световой энергии, излучаемой солнцем. Как известно, солнечный свет имеет в своем составе положительно заряженные частицы.

История изобретения

Идея создания некого бестопливного генератора электроэнергии, появилась у выдающегося ученого НиколыТеслыв 1889 году. Он объявил о том, что изобрёл генератор, для работы которого не требуется топливо. Изобретение бестопливного генератора перекликается с проблемой вечного двигателя. Однако является ли разработка Теслы вечным двигателем, или это всего лишь творческий подход к применению свойств и явлений природы?

Точное описание данного генератора включено в патент Николы Теслы под названием "Устройство для использования лучистой энергии", датированный 21-м марта 1901г. Суть устройства является предельно простой. Специальная пластина из металла помещается как можно выше в воздухе. Вторая, точно такая же размещается в земле. Первая и вторая пластины с помощью проводов подсоединяются к конденсатору.

Казалось бы, довольно простое и гениальное открытие, которое позволит получать энергию буквально из воздуха. Но через некоторое время Тесла заявляет об идее бестопливного генератора, который значительно отличается от прибора лучистой энергии.

Никола Тесла много работал над воплощением своей идеи но в конце-концов не смог воплотить её в жизнь, поскольку технический прогресс того времени не мог позволить соединить его машину с открытым космосом. Поэтому учёный посвятил остаток жизни другим не менее полезным открытиям. Тесла сумел создать и запатентовать водяную турбину уникальной конструкции. Эта турбина сама по себе давала возможность убыстрить движение воды внутри себя, производя тем самым довольно большое количество энергии. Также Никола усовершенствовал унипопулярную динамо-машину Фарадея, которая стала более практичной и имела намного больший коэффициент полезного действия.

Прошло много времени с той поры, когда Никола Тесла предложил совершенно новые способы производства электричества. Он опередил своё время, но возможно сейчас, когда проблема энергии действительно важна для нас, его открытия будут изучаться и совершенствоваться.

Функциональные возможности и применение генератора Тесла

Сегодня этот генератор является единственным изобретением известного ученого Тесла, которое названо его именем. Прибор используется для получения высокочастотной высоковольтной энергии. Изначально устройство применялось Николой Тесла в нескольких вариациях. Ученый использовал прибор для своих экспериментов. Напряжение на выходе из генератора Тесла достигает не одного миллиона вольт. Такой уровень напряжения при резонансной частоте создает мощные внушительные электрические разряды в воздухе. Эти электрические разряды обладают многометровой длиной.

После изобретения прибора ученым Николой Тесла его стали использовать для создания и распространения электрических колебаний. При помощи этих колебаний можно управлять любыми аппаратами без использования проводов, что обеспечивало функцию телеуправления. Кроме того, генератор Тесла использовался для создания беспроволочной связи в виде радио. Также прибор применяется для беспроводной передачи энергии. В начале двадцатого века устройство стали использовать в медицинской практике. В частности, при помощи генератора Тесла пациентов обрабатывали потоками энергии высокой частоты, которые не вредили человеческому организму, а наоборот оказывали лечебное и тонизирующее действие. В то же время, в кабинете физики такие приборы уже не устанавливают, так как постоянное влияние высокочастотных токов, вырабатываемых катушкой, негативно влияет на здоровье.

Генератор Тесла может активно использоваться для усовершенствования процесса переработки бытовых отходов в электрическую энергию. Это особенно актуально при наличии вокруг городов крупных мусорных свалок. В такой ситуации очень актуальным будет универсальный источник тока, который сможет перерабатывать любую газообразную субстанцию в электрическую энергию, имея при этом высокий КПД. Этим аппаратом сможет стать генератор Тесла.

Сегодня выпускаются газогенераторы, перерабатывающие любые виды отходов в дым или газ. В последующем этот дым может быть использован для получения электроэнергии. Предполагается, что в перспективе на основе генераторов Тесла будут работать целые электростанции, перерабатывающие газовые субстанции. В итоге получается очень экономичный способ получения большого количества энергии без существенных финансовых затрат. То есть, получается экономичный источник энергии, которые одновременно будет сжигать остатки органических отходов. Поэтому, вполне возможно, что в будущем возле каждого города будут стоять трансформаторы Теслы, которые будут обеспечивать их жителей энергией.

Характеристики

Генератор Тесла функционирует как трансформатор, не имеющий сердечника. Устройство представляет собой прибор, первичная катушка которого состоит из витков провода крупного диаметра. При этом, вторичная катушка включает витки меньшего диаметра. Основным отличием прибора от других трансформаторов является отсутствие ферромагнитного сердечника. Такая конструкция приводит к снижению уровня взаимоиндуктивности, который образуется между двумя катушками. За счет использования многовитковой вторичной катушки удается получать огромное напряжение при минимальных затратах энергии.

Например, многие почитатели трансформатора Тесла в нашей стране умудряются получать на обычном 40 Вт трансформаторе напряжение, достигающее 500 киловольт. В итоге получаются красивые и длинные разряды. Их длина, в частности, может достигать двух или трех метров. При использовании обычных трансформаторов получить такой эффект практически невозможно. Такой высоковольтный электрический заряд попадает в атмосферу и визуально образует необычную корону. Кроме того, трансформатор Тесла может выдавать длинные мобильные заряды на все заземленные предметы. При этом, разряды производятся с определенной четко заданной частотой и другими частотами, кратными ей.

Особенностью высоковольтного заряда является то, что он включает в себя набор электрических частот, который может раскалывать все газовые молекулы. Этот процесс не зависит от стойкости данных молекул. О расщеплении газовых молекул свидетельствует появление темно-синего цвета с оттенком зелени. То есть, при подаче на подобную корону струи водорода или другого газа, под воздействием силы резонанса молекулы будут распадаться на обособленные атомы. Атомные частицы отдадут внешние электроны на вторичную обмотку и уйдут в качестве ионов в корону. На кончиках иглы вторичной обмотки напряжение электрического тока очень высоко.

Чтобы добиться полноценного результата, необходимо на вторичную обмотку перед самым острием установить выпрямитель в виде диода. Этот диод должен иметь положительный потенциал по направлению острия. В этом случае переменная полуволна тока сохранит частоту развала молекулы. При этом, постоянная составляющая тока будет способствовать разгону безэлектронных атомов по направлению от иглы. Процессы приводят к выходу положительных водородных атомов в пространство. В итоге формируется корона свечения.

Особенности подключения

Подключение генератора Тесла имеет свои особенности. Так, первичная катушка работает от высокочастотного высоковольтного напряжения. Этот ток устройство получает посредством многократной искровой разрядки конденсатора. Промежуток образования искры работает так, что он будет начинать стрелять при достижении определенного уровня напряжения между конденсаторными терминалами.

При расположении искрового промежутка в проводящем состоянии, первичная катушка и конденсор связываются последовательно. В итоге образуется цепь RLC, которая создает электрические колебания с конкретной частотой. При этом, вторничная катушка образует свою цепь RLC. Здесь происходит возбуждение электрических колебаний посредством индукции напряжения. Обе цепи имеют индивидуальные частоты колебания на цепях, которые зависят от конкретных структурных параметров. Чтобы генератор Тесла работал нормально, обе цепи генератора RLC должны быть в резонансе. То есть, нужно добиться совпадения их частоты колебания. Когда резонанс достигается, амплитуда во вторичной катушке умножается во много раз. В результате генератор создает повышенное напряжение на выходе.

Таким образом, генератор Тесла является эффективным устройством для получения энергии. Прибор может иметь широкую область применения, что способствует его дальнейшему распространению.

Когда в колледже Никола Тесла объявил, что возможно двигать электрическим мотором без искрящихся щеток, самодовольные профессора "учили" его, что такой мотор требует вечного движения и потому невозможен. В ответ на это в 1880 г. Тесла запатентовал генератор переменного тока и трансформатор.
На протяжении 1890"s он интенсивно исследовал другие методы энергетической генерации, включая накопитель заряженных частиц, запатентованный в 1901 г. Когда New York Times в Июне 1902 г. поместила статью об изобретателе, который объявил о создании электрического генератора не требующего основной движущей силы в форме поставки топлива извне, Тесла написал своему другу, что он уже изобрел такое устройство.
Бестопливный генератор поднимает ту же проблему вечного двигателя. Исследования Николы Теслы проведенные во время его второго творческого периода привели в результате к созданию устройств, которые основывались на возможности безтопливного извлечения энергии. Мы обсудим, был ли безтопливный генератор Теслы неким сортом "схемы вечного двигателя" против которого предостерегали его профессора, или творческое применение распознанных природных явлений.

Высказывания Тесла

В Brooklyn Eagle Тесла объявил 10 июля 1931 г., что "Я запряг космические лучи и заставил их управлять (двигать) движущимся прибором". Далее, в той же статье он пишет: "более 25 лет назад я начал свои усилия, чтобы запрячь космические лучи и сейчас я могу заявить, что я достиг успеха". В 1933 он делает то же заявление в статье для New York American, от 1 ноября под заголовком "Устройство для использования космической энергии заявлено Теслой". Тесла пишет:
"Эта новая энергия для управления машинным оборудованием мира будет извлечена из энергии, которая движет вселенной, космической энергии, центральным источником которой для Земли является Солнце и которая присутствует везде в неограниченных количествах".
Такой отсчет "более чем 25 лет тому назад" от 1933 г. должен означать, что устройство, о котором говорит Тесла, должно было быть построено перед 1908 г. Более точная информация доступна через библиотеку Колумбийского Университета (Columbia University Library"s collection). 10 июня 1902 г. в письме своему другу Robert U. Johnson, редактору Century Magazine, Тесла прилагает вырезку из недавней New York Herald о Clemente Figueras "инженере деревьев и леса" в Las Palmas - столице Канарских Островов, который изобрел устройство производящее электричество без сжигания топлива. Что случилось дальше с Figueras и его генератором топлива неизвестно, но это объявление в газете побудило Теслу в его письме к Джонсону заявить о том, что им уже создано такое устройство и раскрыть физические законы, на которых оно основано.

Понимание изобретения

Прибор, который наиболее соответствует ожидаемому эффекту можно найти в патенте Теслы "Прибор для Утилизации Лучистой Энергии" № 685,957, что был заявлен и удовлетворен 21 марта 1901. Концепция на более старом техническом языке выглядит просто. Изолированная металлическая пластина поднимается в воздух на столько высоко, на сколько это возможно. Другая металлическая пластина помещается в землю. Провод протягивается от металлической пластины к одной стороне конденсатора и второй провод идет от земли на другой конец конденсатора.

Солнце, также как и другие источники лучистой энергии, сбрасывает мелкие частицы положительно заряженной материи, которые, ударяясь о верхнюю пластину, сообщают ей непрерывный электрический заряд. Размещенный на противоположной стороне терминал конденсатора, присоединяется к земле, которая может быть рассмотрена, как громадный резервуар отрицательного электричества, ничтожный ток течет непрерывно в конденсатор и так как частицы являются. .. заряженными до очень высокого потенциала, это заряжание конденсатора может продолжаться, как я действительно наблюдал, почти неограниченно, до самой точки пробивания диэлектрика.

Это на вид очень простой конструкции устройство кажется должно удовлетворять его заявлению о создании безтопливного генератора, питаемого космическими лучами, но в 1900 г. Тесла написал, что он считает наиболее важной своей статьей ту, в которой он описывает самоактивирующуюся машину, которая могла бы извлекать мощность из окружающего пространства; это безтопливный генератор, который отличается от его Устройства Лучистой Энергии. Статья называется "Проблема Увеличения Человеческой Энергии - Через Использование Солнца" была опубликована его другом Robert Johnson в The Century Illustrated Monthly Magazine в июне 1900 вскоре после того, как Тесла, вернулся из Colorado Springs, где он провел интенсивную серию экспериментов от июня 1899, до января 1900.
Точное заглавие главы, где он обсуждает этот прибор стоит того, чтобы воспроизвести его полностью.

"Отход от известных методов - возможность "самодвижущегося" двигателя или машины, неподвижного, но способного, как живое существо, к извлечению энергии из окружающей среды - идеальный способ получения движущей силы".

Тесла заявил, что он сперва начал думать об идее, когда прочитал заявление Лорда Кельвина, который сказал, что невозможно самоохлаждающееся устройство поддерживающее свою работу за счет тепла поступающего извне. В качестве мысленного эксперимента Тесла представил очень длинную связку металлических проводов протянутых от земли во внешний космос. Так как земля теплее, чем окружающий космос, вместе с теплом, которое будет подниматься вверх, по проводам потечет ток. Потом, все, что нужно будет сделать, взять длинный энергетический шнур, чтобы присоединить два конца металлических решеток к мотору. Мотор будет продолжать работать до тех пор, пока земля не охладится до температуры окружающего пространства. "Это была бы неподвижная машина, которая, к всей очевидности, должна охлаждать часть среды ниже температуры окружения, и действовать получаемым теплом, это то, что производит энергию прямо из окружающей среды без "потребления какого бы то ни было материала".

Тесла продолжает в статье описывать как он работал над созданием такого энергетического устройства и здесь он делает некоторою определяющую работу, чтобы сосредоточиться на одном из его изобретений. Он писал, что он сперва начал размышление об извлечении энергии из окружающего пространства когда был в Париже в течение 1883 г., но там он не мог посвятить много времени этой идее, так как несколько лет должен был заниматься коммерческими вопросами связанными с его переменным током и моторами. Это продолжалось до 1889, когда он снова вернулся к идее самодвижущейся машины.

Турбина

Он быстро пришел к выводу, что обычная электрическая машина, как его генератор, не сможет напрямую извлекать энергию из космоса, что развернуло его усилия в сторону, которую он назвал конструкцией "турбины".
Наиболее известная турбина - водяной насос - связанный с патентом Теслы #1,061,206 который был подан в 1909 и принят в 1913. Уникальная особенность этого водяного насоса в том, что вместо использования определенной формы лопастных колес внутри корпуса для движения воды, большее количество воды в нем движется быстрее с помощью набора плоских металлических дисков. Турбина сама по себе обворожительна и может послужить подтверждением другого важного незамеченного изобретения, но что касается электрического дизайна, общая форма турбины - металлические диски вращающиеся внутри поддерживающей коробки.
Та же самая форма появляется в другом патенте на этот раз он называется "Динамоэлектрическая Машина". Этот патент был подан и одобрен в том же самом году, в котором Тесла говорил, что он вернулся к работе над "самодействующей" машиной, в 1889. Динамо состоящее из металлических дисков вращалось между магнитами производя электрический ток.

В сравнении с его генератором переменного тока эта "динамомашина" представляет некую любопытную аналогию ко дням ранних экспериментов Фарадея с медным диском и магнитом. Тесла делает некое усовершенствование установки Фарадея используя магниты, которые целиком покрывают вращающиеся металлические диски и он, также, добавляет кромку к наружной части дисков, так что ток может сниматься более легко - все это делает его генератор более совершенным, чем у Фарадея. По первому впечатлению трудно понять, почему Тесла запатентовал такую анахроническую машину в этот период своей работы.

Следующий фрагмент загадки можно найти в статье Теслы написанной для The Electrical Engineer в 1891, названной "Заметки относительно униполярной динамо-машины". Здесь Тесла представляет глубокий анализ дискового генератора Фарадея, объясняя почему он был неэффективным генератором, описывает его усовершенствованные варианты и, в конце третьей страницы этой статьи, заявляет, что он придумал генератор в котором "ток, однажды начав свое движение, может затем быть достаточным чтобы поддерживать себя и даже возрастать в своей силе"(4). Затем, в конце статьи, Тесла заявляет, что "несколько машин было создано автором два года назад"(5). За два года до написания этой статьи был 1889. Все говорит о том, что униполярная динамо-машина в форме турбины была первым сконструированным Теслой устройством которое продолжало производить электричество после того, как было отсоединено от традиционного источника питания.

Самоподдерживающийся ток.

Прежде, чем перейти к подробностям этого изобретения, было бы целесообразно иметь представление о том, как любой генератор, даже теоретически, мог бы быть способен к произведению самоподдерживающегося тока. Это было хорошо показано Walter M. Elsasser в журнале Scientific American в статье (Май 1958) которая носила название "Земля, как Динамо-машина."

Elsasser рассматривает Землю как динамо, подходящее для объяснения вращения металлического диска вокруг магнитного бруска расположенного на краю диска в генераторе Фарадея. Он обращает внимание, также, что магнит бруска мог бы быть заменен электромагнитом, который мог бы получать мощность от вращающегося диска с помощью прикрепления одного конца провода электромагнита к наружной части диска и другого конца провода к металлическому стержню проходящему через центр диска.
Elsasser затем показывает, что обычный дисковый генератор не "мог бы поддержать ток очень долго, из-за того, что ток наведенный в диске на столько слаб, что будет вскоре рассеян сопротивлением проводника [диска]." Эта обычная компоновка не была бы ответом, "как токи могут быть подняты и сохранены для поддержания магнитного поля Земли". Он тем не менее предлагает три варианта конструкции динамо которые могли бы объяснить устойчивый магнетизм Земли.
Если бы мы имели материал, который мог бы проводить электричество в тысячу раз лучше чем медь, система действительно должна дать самоподдерживающийся ток. Мы могли бы также заставить его производить работу вращая диск очень быстро, третий способ заключается в том, что мы могли бы сделать это динамо самоподдерживающимся, через увеличение размеров системы: теория горит, что чем больше мы делаем такое динамо, тем лучше оно работает. Если бы мы могли построить подобный дисковый аппарат размером во много миль, у нас бы не было трудностей в создании самоподдерживающихся токов (6).
Тесла не имел материалов в тысячу раз более проводящих, чем медь, также у него не было возможности вращать диск на сверхвысоких скоростях, необходимых для производства достаточных токов, также он не планировал отливать брусок металла для последующего его вращения диаметром в несколько миль. Что он действительно сделал, так это использовал ту энергию, которая обычно теряется в генераторах и превратил эту энергию в источник мощности.

Униполярное динамо

Конструкция Теслы отличается от конструкции Фарадея двумя основными моментами. Во-первых, он использовал магнит, который был больше в диаметре, чем диск, так, что магнит полностью покрывал диск. Во-вторых, он разделили диск на секции со спиральными кривыми исходящими от центра ко внешнему краю.

В униполярном генераторе Фарадея "ток", как отмечал Тесла, "установлен таким образом, что он не пересекает целиком внешнее кольцо и значительно большая часть произведенного тока не будет проявляться снаружи. Имея магнит полностью покрывающий диск, Тесла использовал всю поверхность диска для производства тока, вместо маленькой секции непосредственно прикрепленной к бруску магнита, как это было в устройстве Фарадея. Это не только увеличивало количество произведенного тока, но, понуждая ток перемещаться от центра к краям, делало весь ток доступным для внешнего контура.
Еще более важно, что эти модификации конструкции Фарадея ликвидировали одну из наибольших проблем в любой физической системе - противодействие каждому действию. Это противодействие стремится аннулировать любое усилие являющееся причиной первоначального действия. В электрической системе есть два витка проволочной обмотки один рядом с другим и ток посланный через провод проходя через первую петлю запускает магнитное поле, которое работает против тока проходящего через вторую петлю.

Спиральные секции в диске заставляют ток проходить полный радиус диска или, как в его альтернативной версии генератора - совершать полное прохождение вокруг наружного края диска. Из-за того, что ток протекает в большом круге в ободке диска, магнитное поле, создаваемое током, не только не работает против полевого магнита над круглой пластиной, как в серийных генераторах, но вместо этого действительно усиливает магнит. Так, как диск пересекает магнитные линии, чтобы произвести ток, ток прибывающий от диска усиливает магнит, позволяя ему произвести даже больше тока.

Подобно серийным генераторам постоянного тока, униполярное динамо также работает как мотор если ток подается на диск в то время как под магнитом, и это кажется должно быть последним элементом который сделал бы устройство самоподдерживающимся., так чтобы оно было способно производить ток после отсоединения от внешнего источника движения, такого как падающая вода или пар.

Вращение начинается, например, с запитки мотора текущим током. Как генератор так и электродвижущийся диск оказываются установленными в магнитной оболочке. Поскольку диск набирает скорость, ток, который производится при вращении усиливает магниты, которые становятся причиной для производства еще большего тока. Это ток, вероятно, сперва направляется к диску двигателя, который увеличивает скорость системы. В определенной точке скорость двух дисков становится достаточно большой, чтобы магнитное поле, созданное током, набрало силу чтобы держать динамо-мотор работающим самостоятельно.

Что за процесс мог бы поддерживать униполярное динамо работающим после увеличения мощности только предположение в данный момент, тем не менее две черты генератора существенны. Первое, когда нагрузка сопротивления, как например лампочка, добавляется в цепь, она понижает вольтаж в центре диска. Этот более низкий вольтаж в центре означает, что существует большее различие в напряжении между центром и наружной стороной диска, чем до того, как лампочка была добавлена. Поскольку различие между центром и внешней стороной увеличивается, динамо работает интенсивнее, производя больше тока. Второе, еще более важное, динамо берет очень мало или вообще не берет энергии для поддержания своей работы, поскольку ток приходящий с генератора производит двойную работу. Ток заставляет лампочку светиться, но на этом пути от генератора до свечения лампы, он проходит путь который добавляет момент к динамо и, поэтому, потребляет энергию на очень низком уровне. Процесс продолжается, как могло бы казаться, пока потери тепла в нити накала равны вращательной энергии колеса генератора.

В терминах подхода Elsasser"s для самоподдерживающегося генератора, униполярное динамо Теслы подходит ближе всего к удовлетворению условия лучшего электрического проводника. Но не благодаря тому, что используется новый материал, но благодаря новой геометрии, примененной так, что ток не создает сам себе противодействующей силы. Это похоже, но не есть эквивалент, наличию лучшего проводника.

Таки или иначе, динамо является фактически "безтопливным" генератором и представляется изобретательским подвигом, который использует один из основных принципов природы - противодействие для каждого действия, - и превращает его, используя новую геометрию цепи, в реакцию, которая дополнительна по отношению к начальному действию. Вместо обратного противодействия, тормозящего систему, реакция среды наоборот, добавляет энергию в систему.

Тесла, однако, не был удовлетворен его механическим самоподдерживающимся генератором. Динамо могло обеспечить энергию для работы единственной машины, но его желанием было освещать города и в 1900 г. в статье в журнале Century magazine он детально излагает теорию такого устройства.

Представьте себе, он предложил, закрытый цилиндр с небольшим отверстием в нем возле дна. Давайте допустим что этот цилиндр содержит очень мало энергии, но он помещен в окружение, которое имеет много энергии. В этом случае энергия могла бы течь из внешнего окружения, более высокого источника энергии, через маленькое отверстие на дне цилиндра во внутрь цилиндра, где меньше энергии. Также предположим, что энергия проходя в цилиндр преобразуется в другую форму энергии, как, например, тепло конвертируется в механическую энергию в паровом двигателе. Если бы это было возможно искусственно произвести такой "сток" для энергии окружающего пространства, то тогда "это позволило бы нам снабжать любую точку на глобусе бесперебойной энергией днем и ночью" (8).

Тесла продолжает, детализируя свой энергетический насос, но изменяя слегка его образ. На поверхности Земли мы имеем высший энергетический уровень и можем представить себя на дне озера, с водой окружающей нас подобно энергии окружающего пространства. Если "сток" для энергии будет создан в цилиндре, то необходимо заменить воду, которая могла бы поступать в бак, чем-нибудь, что легче, чем вода. Это могло бы быть сделано путем откачивания воды из цилиндра, но когда вода поступала бы обратно, мы были бы способны произвести лишь то же количество работы с входящей водой, которое мы потратили для ее откачивания. "В результате мы ничего не выигрываем в этой двойной операции: сперва откачивая воду, а затем позволяя ей возвращаться обратно".

Энергия, однако, может быть превращена в различные формы, во время ее прохождения от высшего состояния к низшему. Тесла говорит: "предположим, что вода во время своего прохождения в бак, превращается в нечто иное, что может быть получено без какого либо использования мощности или с очень с незначительным ее использованием" (9). Например, если энергию окружающей среды представить в виде воды, кислород и водород, составляющие воду будут другими формами энергии, в которые она превращается попадая в цилиндр.

В соответствии с этим идеальным случаем, вся вода попадающая в бак будет разложена на кислород и водород и результат будет такой, что вода будет постоянно поступать и бак будет оставаться пустым, так как образующиеся газы будут улетучиваться. Таким образом нам потребуется произвести небольшое количество работы изначально для создания стока для воды и затем мы будем получать любое количество энергии без дальнейших усилий (10).

Тесла признает, что система преобразования энергии может не быть совершенной, какое-то количество воды всегда будет попадать в бак, но "нужно будет откачивать меньше воды, чем поступает, или другими словами нужно будет меньше энергии для поддержания начального условия, которое создается (поступающей водой), чтобы сказать, что некоторое количество энергии будет извлечено из среды " (11).

Он нашел, что это откачивание могло быть произведено поршнем "не связанным с чем - нибудь еще, но совершенно свободным вибрировать c огромной скоростью(12)". Это он мог сделать с его "механическим генератором", паровым двигателем, используемым для создания высоко частотных токов. Чем быстрее бы насос работал, тем более эффективным было бы извлечение энергии из космоса. Исследование в этом направлении в итоге завершилось генератором, демонстрируемым в Чикаго на Всемирной Ярмарке в 1893. Только намного позже, в статье 1900 г., Тесла приоткрыл завесу: "На том случае я продемонстрировал принципы механического осциллятора, но первоначальная цель этой машины объясняется здесь впервые(13)".

Также интересно, что в 1893 Тесла подал заявку на патент электрической катушки, которая является наиболее вероятным кандидатом на немеханический преемник его экстрактора энергии. Это его "Катушка для электромагнитов" патент N 512,340. Это еще одна любопытная конструкция, потому что в отличие от обычной катушки с проводом намотанным на трубчатую форму, в это катушке использовалось два провода положенных один рядом с другим на каркас, но конец первого провода присоединялся к началу второго провода.

В патенте Тесла объясняет, эта двойная катушка способна сохранить на много больше энергии чем обычная катушка (14). Предварительные измерения двух спиралей одинакового размера и с одинаковым количеством витков - одна единичной, другая двойной (бифилярной) намотки, показали различия в полученном вольтаже (15). На рисунке 6, верхняя кривая получена от конструкции Теслы, нижняя же, произведена катушкой с одинарной намоткой. Тем не менее патент не содержит подсказки, что он может иметь более необычное предназначение.

В статье журнала Century Тесла сравнивает извлечение энергии из окружающего пространства с работой других ученых, которые, в то время, исследовали конденсирование атмосферных газов в жидкость. В частности, он упоминал работу Dr. Karl Linde который открыл то, что Тесла назвал методом "самоохлаждающегося" сжиживания воздуха. Как отмечал Тесла: "Это было всего лишь экспериментальное доказательство, которого я ожидал, что энергию можно получать из окружающего пространства способом, который я предполагал".

Что связывает работу Linde с электромагнитной катушкой Теслы, это то, что обе они использовали двойной путь для материала, с которым они работали. Linde использовал компрессор, чтобы накачать воздух до высокого давления, позволяя давлению падать во время его прохождения через трубу и затем использовал этот охлажденный воздух для уменьшения температуры входящего воздуха давая ему перемещаться обратно вверх в первую трубу через вторую трубу закрывая первую (17). Уже охлажденный воздух добавлялся в процесс охлаждения машины и быстро конденсировал газы в жидкость.

Намерением Теслы было конденсировать энергию, захваченную между землей и ее верхней атмосферой и превратить ее в электрический ток. Он изобразил солнце как громадный электрический мяч, положительно заряженный с потенциалом около 200 миллиардов вольт. Земля, с другой стороны, заряжена отрицательно. Потрясающая электрическая сила между этими двумя телами составляет, по крайней мере, часть того, что Тесла называл космической энергией. Она изменяется от ночи ко дню и от сезона к сезону, но всегда присутствует.

Положительные частицы тормозятся в ионосфере и между ней и отрицательными зарядами в земле; на расстоянии 60 миль, есть большая разница напряжения - что-то порядка 360,000 вольт. С газами атмосферы, служащей изолятором между этими двумя противоположными запасами электрических зарядов, область между землей и краем космоса захватывает огромное количество энергии. Вопреки большому размеру планеты, для электричества она подобна конденсатору, который удерживает положительный и отрицательный заряды порознь используя непроводящий материал как изолятор.

Земля имеет заряд 90,000 кулонов. С потенциалом в 360,000 вольт Земля образует конденсатор 0,25 фарад (фарад=кулоны/вольты) (18). Если формула для вычисления энергии, сохраняемой в конденсаторе (E = 1/2CV 2) применена к земле, это означает, что окружающая среда содержит 1.6 x 10 11 джоулей или 4.5 мегаватт-часов электрической энергии.

Для того, чтобы вынуть пробку из этого запаса энергии Тесле было необходимо сделать две вещи - создать "холодную сточную трубу" для окружающей энергии и придумать путь для самоподдержания "сточной трубы". Объяснение того, как этот процесс мог бы работать снова требует размышления.

Такой "сточной трубе" необходимо быть в низшем состоянии энергии, чем окружающая среда; для постоянного поддержания поступления энергии в нее (сточную трубу) сток должен поддерживать более низкое состояние энергии, и одновременно соответствовать требованиям мощности нагрузки прикрепленной к нему. Электрическая энергия, ватты-секунды, это результат вольт х амперы х секунды. Поскольку период колебаний не изменяется как вольтаж так и ток должны быть переменными в энергетическом уравнении катушки.

Так как катушка двойной обмотки увеличивает разницу напряжения между ее витками, возможно что ток минимизируется производя низкое состояние энергии в катушке. Для того чтобы катушка была изначально "пустой" и на низкой энергии она могла бы работать при высоком напряжении с небольшим количеством заряда (19).

Катушка затем должна быть установлена в колебания с резонирующей частотой внешним источником энергии. В течение части этого цикла катушка войдет в электрическое поле Земли как одна пластина конденсатора. Поскольку напряжение через катушку возрастает, количество заряда которое она может "спускать" от высшей энергии Земного поля будет увеличиваться.

Энергия, захватывается в катушку - через "малое отверстие", которым представляется атомная структура проводника соответственно физике времени Теслы, затем "сгущается" в положительные и отрицательные компоненты тока - образуя более низкое состояние энергии относительно ее источника.

Ток сравним с водой превращенной в газы в описании самодвижущейся машины Теслы. Ток может "выскальзывать" из "стока" в какую бы то ни было нагрузку, которая была бы присоединена к этой цепи. Движение тока в нагрузку производило бы сильное магнитное поле (цель, показанная в патенте) которое, при ослабевании, могло снова произвести высокий потенциал, низко зарядный "сток" чтобы совокупиться с электрическим полем Земли.

Из-за того, что впадающая энергия выполняет двойную функцию, подобную униполярному генератору, снабжая током нагрузку и помогая функции откачки, расход энергии системы при движении зарядов низкий, позволяя системе извлекать больше энергии из среды, чем ее тратится в ходе работы. Катушка не нуждается в дополнительной энергии из внешнего источника чтобы качать энергию, которую она извлекает.

Энергия могла бы приходить непосредственно от Солнца.

Более современное видение такого прибора могло бы описать его работу с точки зрения само-колебательной емкостной системы. Как только прибор настроен на определенные колебания, очень мало мощности расходуется для поддержания нагрузки. Поскольку мы имеем электростатическую колебательную систему, лишь небольшое количество зарядов проходит через нагрузку за один цикл (это кулоны в секунду=амперы которые будут низкими). Если заряд используется при низком уровне, энергия накапливаемая в емкостной системе, будет превращена в тепло незначительно, позволяя колебаниям продолжаться долгий период времени.

Учитывая огромное значение изобретения Теслы для мировой науки становится интересно, почему оно не стало использоваться или, по крайней мере, публиковаться. Экономика - не наука и она может быть главным фактором. Принятие переменного тока также встречало сопротивление мощных финансистов того периода. Михаил Пупин, другой ведущий исследователь электричества, отмечал в своей автобиографии:

Командующие промышленностью боялись что им придется довольствоваться остатками их аппаратов постоянного тока и фабриками для их производства, если системы переменного тока получили бы какую-то поддержку, невежество и ложные представления преобладали в ранние девятисотые, потому что командующие уделяли мало внимания высоко обученным ученым (20, 21).

Патенты Теслы для электрических генераторов и двигателей были предоставлены в позднем 1880-м. На протяжении 1890-х большая электрическая энергетическая индустрия, в виде Westinghouse и General Electric, пришла к существованию. С 10-ю миллионами долларов инвестированными в строительство и оборудование индустрия не намеревалась отказаться от старой, но очень прибыльной технологии ради какой-то еще одной.

Тесла видел доходы, которые могли бы быть получены от само-действующего генератора, но вместе с тем он понимал и негативное отношение, которое это устройство может иметь. В конце раздела в журнале Century , где он описывал свой новый генератор он написал:

"Я работал на протяжении долгого времени будучи полностью убежденным, что практическая реализация метода получения энергии от Солнца имела бы неоценимое значение для промышленности, но продолжая изучение предмета я понял, что хотя мои ожидания прибыли от этого проекта достаточно обоснованы, он не будет оценен в соответствии с его исключительным достоинством" (22).

Спустя годы, в 1933, он был более четок в его заметках о применении его безтопливного генератора. В Филадельфийском Общественном Гроссбухе от 2 ноября есть интервью с Теслой под заголовком "Тесла "запрягает" космическую энергию". В интервью ему был задан вопрос произойдет ли расстройство существующей экономической системы с введением его принципа? Доктор Тесла ответил: "она уже расстроена". Он добавил, что теперь, как никогда раньше назрело время для развития новых ресурсов.

Прошло около столетия, после того как Никола Тесла объявил о радикально новом методе для производства электричества. Надобность для развития новых ресурсов сейчас существует огромная, больше чем в конце последнего столетия. Возможно эти рассмотренные здесь изобретения сделают его видение "увеличения человеческой энергии через использование энергии солнца" реальностью.

References

  1. Nikola Tesla, U.S. Patent #685,957, "Apparatus for the Utilization of Radiant Energy," reproduced in Nikola Tesla: Lectures * Patents * Articles (hereafter LPA ), Tesla Museum, Beograd, 1956, reprinted by Health Research, Mokelumne Hill, CA., p. P-344, 1973.
  2. Nikola Tesla, "The Problem of Increasing Human Energy - Through Use of the Sun"s Energy," The Century Illustrated Magazine , reprinted in LPA , p. A-140.
  3. Reference 2, p. A-142.
  4. Nikola Tesla, "Notes on a Unipolar Generator," The Electrical Engineer ," N.Y., Sept. 2, 1891, reprinted in LPA , p.A-24.
  5. Reference 4, p. A-26.
  6. W.M. Elsasser, "The Earth as a Dynamo," Scientific American , p. 44-48, May 1958.
  7. Reference 4, p. A-23.
  8. Reference 2, p. A-140.
  9. Reference 2, p. A-141.
  10. Reference 2, p. A-141.
  11. Reference 2, p. A-141.
  12. Reference 2, p. A-142.
  13. Reference 2, p. A-142.
  14. Nikola Tesla, U.S. Patent #512,340, "Coil for Electro-Magnets," reprinted in LPA , pp. P-428-429. He explains that a standard coil of 1000 turns with a potential of 100 volts across it will have a difference of .1 volt between turns. A similar bifilar coil will have a potential of 50 volts between turns. In that the stored energy is a function of the square of the voltages the energy in the bifilar will be 50 2 /0.1 2 = 2500/0.01 = 250,000 times greater than the standard coil.
    Nikola Tesla, Патент США #512,340, "Катушка для Электромагнитов," перепечатанный в LPA, pp. P-428-429. Он объясняет, что эталонная катушка 1000 витков с потенциалом 100 В поперек этого будет иметь потенциал 0.1 Вольт между витками. Подобная катушка бифиляра будет иметь потенциал 50 Вольт между витками. Так как сохраненная энергия - функция квадрата напряжений, энергия в бифиляре будет в 50 2 /0.1 2 = 2500/0.01 = 250,000 раз больше, чем в эталонной катушке.
  15. Measurements were made by M. King and O. Nichelson at Eyring, Inc., with a HP 3577A network analyzer on 3 inch diameter coils with 43 turns each of number 20 wire.
  16. Reference 2, p. A-143.
  17. Carl Linde, "Process and Apparatus for Attaining Lowest Temperatures for Liquefying Gases, and for Mechanically Separating Gas Mixtures," The Engineer, pp. 485-6, Nov. 13, 1896 and p. 509, Nov. 20, 1896.
  18. "The Amateur Scientist," Scientific American , p. 160, May 1957.
  19. This resembles the electrostatic oscillator in Tesla"s wireless transmission system: Oliver Nichelson, "The Underwater Communication System of Nikola Tesla," 1991.
  20. Michael Pupin, From Immigrant to Inventor , Charles Scribner"s Sons, N.Y., pp. 285-286, 1930.
  21. Reference 2, p. A-143.
  22. For others who followed Tesla with inventions to extract energy from the ambient medium see: Christopher Bird and Oliver Nichelson, "Nikola Tesla: Great Scientist, Forgotten Genius," New Age, p. 36 ff, Feb. 1977.
Дата публикации: Прочитано: 129135 раз Дополнительно на данную тему

Никола Тесла – один из известнейших ученых в области электроэнергетики и электричества, чье научное наследие до сих пор вызывает многочисленные споры. И если практически реализованные проекты активно используются и известны повсеместно, то некоторые нереализованные до сих пор являются объектами исследований, как серьезными организациями, так и любителями.

Генератор или вечный двигатель?

Большинство ученых отрицает возможность создания генератора на свободной энергии. На это следует возразить тем, что даже в прошлом многие современные достижения также казались невозможными. Дело в том, что наука имеет множество областей, где исследования проведены далеко не полностью. Это особенно касается вопросов физических полей и энергии. Те виды энергии, которые нам знакомы, можно ощутить и измерять. Но ведь нельзя отрицать наличие неизвестных видов только на том основании, что пока не существует методов и приборов для их измерения и преобразования.

Для скептиков любые предложения генераторов, схемы и идеи, основанные на преобразовании свободной энергии, кажутся вечными двигателями, которые работают, не потребляя энергии, да еще способны вырабатывать излишек уже в виде известной энергии, тепловой или электрической.

Здесь не идет речь о вечных двигателях. На самом деле вечный генератор использует свободную энергию, которая в настоящее время пока еще не имеет внятного теоретического обоснования. Чем раньше считался свет? А сейчас он используется для выработки электрической энергии.

Альтернативная энергетика

Сторонники традиционной физики и энергетики отрицают возможность создания работоспособного генератора, оперируя существующими понятиями, законами и определениями. Приводится масса доказательств, что подобные устройства не могут существовать на практике, поскольку противоречат закону сохранения энергии.

Сторонники «теории заговора» убеждены, что расчеты генератора существуют, как и его работающие прототипы, но они не предъявляются науке и широкой общественности, поскольку не выгодны современным энергетическим компаниям и могут вызвать кризис экономики.

Энтузиасты неоднократно делали попытки создания генератора, ими построены немало прототипов, но отчеты о работе почему-то регулярно пропадают или исчезают. Отмечено, что периодически закрываются сетевые ресурсы, посвященные альтернативной энергетике.

Это может свидетельствовать о том, что конструкция в действительности работоспособна, и создать генератор своими руками возможно даже в домашних условиях.

Многие путают понятия генератора и трансформатора (катушка) Тесла. Для разъяснений нужно остановиться на этом подробнее. Трансформатор Тесла изучен достаточно и доступен для повторения. Многие производители успешно выпускают различные модели трансформаторов как для практического использования в различных устройствах, так и для демонстрационных целей.

Трансформатор Тесла представляет собой преобразователь электрической энергии с низкого напряжения в высокое. Выходное напряжение может составлять миллионы вольт, но сама конструкция при этом не представляет высокой сложности. Гениальность изобретателя состоит в том, что ему удалось собрать устройство, использующее известные физические свойства электромагнитных полей, но при этом совершенно иным способом. Исчерпывающего теоретического обоснования работы устройства не существует до сих пор.

В основе конструкции лежит трансформатор с двумя обмотками, с большим и малым количеством витков. Самое главное – отсутствует традиционный ферромагнитный сердечник, и взаимосвязь между обмотками получается очень слабой. Учитывая уровень выходного напряжения трансформатора Тесла, можно сделать вывод, что обычная методика расчета трансформатора, даже с учетом высокой частоты преобразования, здесь неприменима.

Генератор Тесла

Иное предназначение имеет генератор. Конструкция генератора также использует трансформатор, подобный высоковольтному. Работая на одинаковом принципе с трансформатором, генератор способен создавать на выходе излишки энергии, значительно превосходящие затраченные на первоначальный запуск устройства. Основная задача состоит в методике изготовления трансформатора и его настройке. Важна точная настройка системы на частоту резонанса. Ситуация осложняется тем, что таких данных не имеется в свободном доступе.

Как сделать генератор

Чтобы собрать генератор Тесла, необходимо совсем немного. В интернете можно найти данные по сборке трансформатора генератора Тесла своими руками и схемы для запуска конструкции. На основе имеющейся информации ниже даны рекомендации, как должна быть выполнена самостоятельная сборка конструкции, и краткая методика настройки.

Трансформатор должен удовлетворять противоречивым требованиям:

  • Высокочастотная свободная энергия требует уменьшения габаритов (подобно разнице в размерах телевизионных антенн метрового и дециметровых диапазонов);
  • С уменьшением габаритов падает КПД конструкции.

Трансформатор

Вопрос частично решается подбором диаметра и количества первичной обмотки трансформатора. Оптимальный диаметр обмотки составляет 50 мм, поэтому удобно для намотки использовать отрезок пластиковой канализационной трубы соответствующей длины. Экспериментально установлено, что количество витков обмотки должно составлять не менее 800, лучше это количество удвоить. Диметр провода не имеет существенного значения для самодельной конструкции, поскольку ее мощность невелика. Поэтому диаметр может лежать в диапазоне от 0.12 до 0.5 мм. Меньшее значение создаст трудности при намотке, а большее – увеличит габариты устройства.

Длина трубы берется с учетом количества витков и диаметра провода. К примеру, провода ПЭВ-2 0.15 мм диаметр с изоляцией составляет 0.17 мм, суммарная длина обмотки – 272 мм. Отступив от края трубы 50 мм для крепления, сверлят отверстие для крепления начала обмотки, а через 272 мм еще одно – для конца. Запас трубы сверху составляет пару сантиметров. Итого общая длина отрезка трубы будет 340-350 мм.

Для намотки провода его начало продевают в нижнее отверстие, оставляют там запас в 10-20 см и закрепляют скотчем. После того, как обмотка выполнена, ее конец такой же длины продевают в верхнее отверстие и тоже закрепляют.

Важно! Витки обмотки должны плотно прилегать друг к другу. Провод не должен иметь перегибов и петель.

Готовую обмотку обязательно покрывают сверху электротехническим лаком или эпоксидной смолой для исключения сдвига витков.

Для вторичной обмотки нужен более серьезный провод с сечением не менее 10 мм2. Это соответствует проводу с диаметром 3.6 мм. Если есть толще, то так даже лучше.

Обратите внимание! Поскольку система работает на высокой частоте, то, благодаря скин-эффекту, ток распространяется в поверхностном слое провода, поэтому вместо него можно взять тонкостенную медную трубку. Скин-эффект – еще одно оправдание большого диаметра провода вторичной обмотки.

Диаметр витков вторичной обмотки должен быть в два раза больше первичной, то есть 100 мм. Вторичку можно намотать на отрезке канализационной трубы 110 мм или на любом другом простом каркасе. Труба или подходящая болванка нужны только для процесса намотки. Жесткая обмотка в каркасе нуждаться не будет.

Для вторичной обмотки количество витков составляет 5-6. Есть несколько вариантов конструкции вторичной обмотки:

  • Сплошная;
  • С расстоянием между витками 20-30 мм;
  • Конусообразная с теми же расстояниями.

Конусообразная представляет наибольший интерес, поскольку расширяет диапазон настройки (имеет более широкую частотную полосу). Нижний первый виток делается диаметром 100 мм, а верхний доходит до 150-200 мм.

Важно! Необходимо строго выдерживать расстояние между витками, а поверхность провода или трубки нужно сделать гладкими (в лучшем случае отполировать).

Схема запитки

Для первоначального запуска необходима схема, которая подает на трансформатор генератора Тесла импульс энергии. Далее генератор переходит в автоколебательный режим и постоянно во внешнем питании не нуждается.

На сленге разработчиков устройство для запитки именуется «качер». Те, кто знаком с электроникой, знают, что правильное название устройства – блокинг-генератор (ударный генератор). Подобное схемотехническое решение вырабатывает однократный мощный электрический импульс.

Разработано много вариантов блокинг-генераторов, которые делятся на три группы:

  • На электронных лампах;
  • На биполярных транзисторах;
  • На полевых транзисторах с изолированным затвором.

Ламповый электромагнитный генератор на мощных генераторных лампах работает с высокими выходными параметрами, но его конструирование затрудняется наличием комплектующих. Кроме того, требуется не двух,- а трехобмоточный трансформатор, поэтому ламповые блокинг-генераторы в настоящее время встречаются редко.

Самое широкое распространение получили качеры на биполярных транзисторах. Их схемотехника хорошо отработана, настройка и регулировка просты. Используются транзисторы отечественного производства 800-й серии (КТ805, КТ808, КТ819), которые имеют хорошие технические параметры, широко распространены и не вызывают финансовых затруднений.

Распространение мощных и надежных полевых транзисторов сделало возможным конструирование блокинг-генераторов с повышенным КПД благодаря тому, что MOSFET или IGBT транзисторы имеют лучшие параметры по падению напряжения на переходах. Кроме роста КПД, становится менее проблематичной проблема охлаждения транзисторов. Проверенные схемы используют транзисторы IRF740 или IRF840, также недорогие и надежные.

Перед тем, как собрать генератор в готовую конструкцию, еще раз перепроверьте качество изготовления всех комплектующих. Соберите конструкцию и подайте на нее питание. Переход в автоколебательный режим сопровождается наличием напряжения на обмотках трансформатора (на выходе вторички). Если напряжение отсутствует, то необходима настройка частоты блокинг-генератора в резонанс с частотой трансформатора.

Важно! При работе с генератором Тесла необходимо соблюдать повышенную осторожность, поскольку при запуске в первичной обмотке наводится высокое напряжение, способное привести к несчастному случаю.

Применение генератора

Генератор Тесла и трансформатор конструировались изобретателем как универсальные устройства для беспроводной передачи электрической энергии. Никола Тесла неоднократно проводил эксперименты, подтверждающие его теорию, но, к сожалению, следы отчетов по передаче энергии также оказались утеряны или надежно спрятаны, как и многие другие его конструкции. Разработчики только недавно начали конструировать устройства для передачи энергии, но и то на сравнительно малые расстояния (беспроводные зарядные устройства для телефонов – хороший пример).

В эпоху неотвратимого истощения запасов невосполняемых природных ресурсов (углеводородного топлива) разработка и конструирование устройств альтернативной энергетики, в том числе бестопливного генератора, имеет высокое значение. Электрогенератором на свободной энергии при его достаточной мощности можно пользоваться для освещения и отопления домов. Не следует отказываться от исследований, ссылаясь на отсутствие опыта и профильного образования. Многие важные изобретения сделаны людьми, которые были профессионалами в совершенно других областях.

Видео

Всем доброго дня. На днях получил письмо от человека под ником Dr Energie.
Он написал, что хочет выложить на моем сайте схему безтопливного генератора, назвал ее БТГ Тесла (1-фазный).
Все схемы рисовал я, со слов и с корректировкой Dr Energie (могут быть небольшие ошибки).
Сам он сайты по альтернативной энергии не выходит и выходить не будет.

Описание блоков применяемых в данной установке:

Блок B1:
Блок представляет собой источник постоянного двухполярного напряжения 12 вольт. Источником являются две аккумуляторных батареи на 12 вольт. Можно применить источник и на 24 вольта или больше.

Блок B2:
Блок представляет собой двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, на 12 вольт. В нем также стоят электролитические конденсаторы фильтра большой емкости.

Блок B3:
Это самый ответственный блок, он следит за работой всего устройства. В этом блоке находятся: задающий генератор промышленной частоты 50(60) герц, схема слежения за током генератора тока (B4), схема слежения за присутствием высокого напряжения соответствующего генератора (B5), схема контроля и регулирования выходного напряжения на выходе трансформатора TR3, индикация состояния всего устройства.

Блок B4:
Блок представляет собой усилитель тока, выполненный по схеме эмиттерного повторителя. Данный блок работает на низкоомную обмотку L1 выходного трансформатора TR3.

Блок B5:
Блок представляет собой преобразователь низкого напряжения 12 вольт в высокое напряжение 3000 вольт. Выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Данный блок работает на низкоомную обмотку L2 выходного трансформатора TR2.

Трансформатор TR1:
Трансформатор представляет собой обычный измерительный трансформатор тока, мотается на обычном трансформаторном железе, соотношение обмоток 1:100. Можно заменить на измерительный шунт.

Трансформатор TR2:
Повышающий трансформатор с 12 вольт на 3000 вольт. Габаритная мощность 10-30 ватт. Мотается на обычном трансформаторном железе, сердечник для удобства лучше брать броневой ленточный. Обмотки для надежности мотаются на противоположных кернах, как на выходном трансформаторе строчной развертки телевизора. Высоковольтную обмотку лучше мотать на секционированном каркасе, как в некоторых неоновых трансформаторах. Соотношение витков L1:L2:L3.1:L3.2 1:1:250:250.

Трансформатор TR3:
Это основной элемент в этом устройстве, так сказать сердце всей системы. Пока могу сказать только одно, в нем не применяется сердечник, нет ни каких хитрых обмоток. Его также нельзя рассчитать как обычный классический трансформатор. Подробности о нем в соответствующем описании данного трансформатора.

Трансформатор TR4:
Обычный понижающий трансформатор с 220 вольт на 12 вольт со средней точкой. Мощность трансформатора 40-60 ватт. Можно применить готовый понижающий трансформатор на 50(60) герц, который имеет две выходные обмотки на 12 вольт.

Блок B1:
Это даже блоком назвать трудно. В нем два аккумулятора на 12 вольт емкостью 7 ампер часов. Два диода выполняют защитную функцию, отключают аккумуляторы от устройства после его запуска. Так же предусмотрен механический выключатель.

Блок B2:
Этот блок представляет собой обычный двухполупериодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме. На выходе выпрямителя стоят два фильтрующих конденсатора большой емкости. Конденсаторы шунтированы резисторами для их разрядки, когда установка выключена. Из-за малого напряжения на выходе выпрямителя, около 14 вольт, необходимости в них нет, поэтому резисторы можно не ставить.

Блок B3:
Данный блок на схеме нарисован в упрощенном виде, но достаточно для того чтобы устройство работало. В нем нет цепей контроля и стабилизации выходного напряжения, а так же контроля работы других блоков. Трансформатор 3TR1 сетевой понижающий трансформатор на 10-12 вольт, мощностью 5-10 ватт. Переменными резисторами 3R1 и 3R2 регулируют напряжение на клеммах X3-2 и X3-3.

В более совершенном устройстве этот блок имеет сложную схемотехнику, и выполняется на микропроцессоре и других специализированных ИС. Можно выполнить на дискретных элементах, но схема будет сложней. Этот блок сердце всей установки, от него зависит корректная работа устройства.

Блок B4, Блок B5:
Эти два блока выполняют одинаковую задачу, поэтому схемотехника у них одинаковая. На рисунке ниже представлена схема только одного блока B4. Блок представляет собой схему эмиттерного повторителя, выход которого работает на низкоомную нагрузку. Нагрузка представляет собой обмотки трансформаторов: для блока B4 обмотка L1 TR3, для блока B5 обмотка L2 TR2. Резисторы 4R1 и 4R2 ограничивают ток через базу транзисторов. Резисторы 4R3, 4R5 и 4R4, 4R6 представляют собой делители напряжения, которые задают рабочий режим транзисторов. Рассчитываются как для обычного усилителя, выполненного по схеме эмиттерного повторителя. Транзисторы 4VT1 и 4VT2 биполярные транзисторы, представляют собой комплементарную пару, что это такое ищите в интернете. Транзисторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 50 вольт и ток не менее 5 ампер, по соображениям надежности. Устанавливаются на радиаторы площадью около 250 квадратных сантиметров.

Трансформатор TR3:

Трансформатор намотан на диэлектрическом каркасе, примерный диаметр каркаса 50-75 миллиметров, длина 200-250 миллиметров. Вполне подойдет каркас из пластиковой канализационной трубы диаметром 50 миллиметров. Есть несколько вариантов намотки трансформатора, два из них показаны ниже.

Вариант 1.
Первыми мотаются обмотки L2.1 и L2.2. Намотка производится спаренным кабелем, подойдет обычный двухжильный, плоский кабель в одиночной изоляции. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса.

Вариант 2.
Первой мотается обмотка L2.1. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса.
Второй мотается обмотка L3. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 4-6 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до половины каркаса. Направление намотки такое же, как и обмоток L2.1 и L2.2. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
Третьей мотается обмотка L2.2. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы кабеля 0.5-0.75 квадратных миллиметров. Намотка производится в один ряд до половины каркаса. Между обмотками прокладывается изоляция толщиной 1-2 миллиметра.
На второй половине каркаса мотается обмотка L1 с отступом от обмоток L3, L2.1 и L2.2 примерно 3-5 миллиметров. Отступ применен для исключения электрического пробоя. Намотка производится обычным силовым, гибким кабелем. Сечение жилы 1.5-2.5 квадратных миллиметров. Намотка производится в два ряда до заполнения каркаса.
Упрощенный вариант.
Этот вариант отличается от варианта 2 тем, что не мотается обмотка L2.2. Меняется так же трансформатор TR2, из него исключается обмотка L3.2. В таком варианте уменьшается выходная мощность установки, но как вариант тоже подходит.

Еще два варианта выходного трансформатора TR3.
От первых двух вариантов различаются расположением обмоток. В детальном описании этих двух вариантов нет необходимости. Они практически идентичны описанным выше, за исключением одного. Обмотка L3 разбивается на две части. Эти два варианта более оптимальные по сравнению с первыми.

Описание и принцип работы устройства:

Теперь попробую описать работу устройства так, как я это понимаю. Наверное, с этого надо было начинать, но решил выложить сначала схему устройства, а затем описание его работы. Принцип работы не претендует на истину, это лишь мое понимание, на котором построено устройство. Смысл работы прост, построен по принципу «Разделяй и властвуй».
Сначала о том, что мы хотим получить от устройства. Конечно, мощность, которая выражается формулой P=U*I. То есть двумя составляющими U-напряжение и I-ток. Это классическая формула, которая рассматривается еще в школе. Эта формула справедлива как для генератора, так и для потребителя. Причем в генераторе подразумевается, что напряжение и ток принадлежат одному источнику (генератору) и нигде не рассматривается случай, когда напряжение принадлежит одному источнику, а ток принадлежит другому источнику. Это кажется абсурдом.
Рассмотрим пример, когда напряжение и ток принадлежит разным источникам. Допустим, у нас есть Источник-1 100 вольт и 0.1 ампер и Источник-2 1 вольт и 10 ампер. Каждый из них при таких параметрах выдает по 10 ватт мощности, в сумме 20 ватт. Предположим, что мы каким-то образом смогли на одном потребители выделить мощность этих двух генераторов, при этом от первого источника мы взяли первую составляющую мощности - напряжение, от второго источника взяли вторую составляющую мощности - ток. Формула мощности приобрела следующий вид P=U(источник 1)*I(источник 2). В итоге у нас на нагрузке выделилась мощность P=100*10=1000 ватт. Это и есть принцип «Разделяй и властвуй».
Как мы можем разделить на две составляющие мощность источника? С этим проблем нет. Это можно сделать с помощью двух преобразователей, один из которых создает высокое напряжение и малый ток, второй наоборот, создает большой ток и малое напряжение. Схемотехника таких преобразователей широко известна и разнообразна. В данном устройстве блок B4 выдает малое напряжение и большой ток, блок B5, большое напряжение и малый ток. Схемотехника блоков идентична и выполнена по схеме эмиттерного повторителя (усилителя тока). Эта схема позволяет работать на низкоомную нагрузку, которой являются обмотки трансформаторов L1 TR3 для блока B4 и L2 TR2 для блока B5.
Теперь нам надо объединить напряжение с блока В5 с током с блока В4. Это объединение происходит в выходном трансформаторе TR3. Ниже показан упрощенный вариант выходного трансформатора (смотрите рисунок Трансформатор TR3).

Это индуктивно-емкостной трансформатор. Обмотки L2, L3 представляют собой емкость, между ними существует емкостная связь, поэтому эту часть трансформатора можно назвать емкостной трансформатор. Обмотки L1, L3 образуют индуктивный трансформатор с малой индуктивной связью. Влияния обмоток L2 и L3 между собой почти не происходит. Емкостная связь между ними очень маленькая, из-за взаимного расположения. Индуктивная связь такая же, как между L1 и L3, но тока в обмотке L2 почти нет, так как цепь обмотки L2 разомкнута для тока. Вариантов выполнения выходного трансформатора много, лучший вариант можно определить экспериментальным путем.

Изменения и дополнения:

В ходе исследований выяснилось, что можно упростить некоторые части системы. Это касается высоковольтного трансформатора. Смотрите рисунки «Схема соединения трансформаторов TR2-TR3».
Это касается выходной обмотки трансформатора TR2. Выходная обмотка выполняется одной секцией L3, а не как раньше L3.1 и L3.2. Надобности в двух секциях обмоток нет. Так же выяснилось, что второй вывод обмотки, который раньше не был подключен, можно соединить с другим выводом обмотки. Также обмотку можно заменить трубкой необходимого диаметра с разрезом вдоль (этот вариант еще не проверялся). Схемы с изменениями показаны на Вариант 1 и Вариант 2.

Ниже два рисунка, на одном «Схема соединения трансформаторов TR2-TR3», на втором варианты намотки выходного трансформатора TR3. Этот вариант еще не проверялся. В пояснениях, думаю, нет необходимости, из рисунков все понятно.

Тесла – генератор тока.

(Будущий поедатель водорода).

Безудержное расходование газа и нефти в мире энергетики должно чем-то закончиться. Что ждёт впереди энергетику, каково дальнейшее развитие техники в этом направлении, что ожидает нас в ближайшем будущем, - об этом стоит подумать вместе.

В настоящее время основными источниками электроэнергии являются тепловые электростанции (ТЭС), атомные станции, гидроэлектростанции, и т.д. Применяются и другие более мелкие источники электроэнергии, такие, как бензо и дизельагрегаты, альтернативные источники энергии, но, как правило, их применение ограничено малой мощностью.

На ТЭС весь процесс выработки энергии условно укладывается в три стадии; сжигание топлива, превращение тепла в давление пара, вращение паровой турбиной электрогенератора. Каждая из стадий имеет свой строго определённый КПД процесса, поэтому общий КПД не может быть высоким и обычно не превышает 45%, и это в самом лучшем случае. Отсюда значит, – сжигая 100 кубометров газа мы используем на выработку электроэнергии только 45 кубометров, остальные 55 вылетают в «трубу» в полном и переносном смысле слова. А это экологические загрязнения окружающей среды, с учётом широчайшей сети ТЭС в России и в мире, а с плюсом автомобильных выхлопов – экологическое бедствие атмосферы. Она для всех нас только одна, и снизив загрязнение атмосферы, мы поможем только самим себе.

Была серьёзная попытка исправить положение посредством получения электричества с помощь магнитогидродинамического преобразования. Здесь, аналогично ТЭС, сжигается газ и направляется в сопло с сильными магнитами, где за счёт разделения в магнитном поле раскалённого потока на ионную и электронную составляющие получают непосредственно электроэнергию (ион это атом без внешнего электрона). Принцип процесса очень экономичный с КПД до 60%, поскольку исключаются все механические процессы, однако электроды, снимающие ток с высокотемпературного газа, плавятся, в результате широкое использование не получается. В том и другом случае виновата высокая температура.

Использование топливных элементов для получения электричества при низких температурах – очень хорошая идея, принципиально показанная на рис 1.

На водородном электроде атомы отдают электроны на провода, а кислородные атомы на своём электроде схватывают эти электроны с проводов и пресыщенные встречают в электролите водородики, образуя Н 2 О. В данном случае достигается КПД почти до 70%. Однако применение дорогих металлов платиновой группы на электродах и их отравление после определённого срока действия, «сводят на нет» все достоинства такого метода. Надо отметить, что и в данном случае реагирующие газы преднамеренно делятся на 2 ионных и 1 электронный потоки. Ионные потоки замыкаются в электролите при низкой температуре, получая воду, а с электронного потока в проводах снимается необходимая полезная электрическая нагрузка (показана электродвигателем).

Почему-то не многие представляют себе ясно, что вся энергия химических реакций заложена природой в силе химических связей между молекулами и атомами,- в пружинках связей . Любая химическая реакция сопровождается изменением силы химических связей, поэтому тепло или выделяется, или наоборот, требует для реакции нагрева пламенем. Рассмотрим этот вопрос более конкретно.

Для примера возьмём пробирку со смесью газов водорода с кислородом. Если она будет стоять в темном месте, то реакции не произойдёт и за сотни лет. Взорвать смесь можно тремя способами. Первый - если внести в пробирку пламя свечи, второй - если опустить туда платиновую проволочку, и третий способ - просветить пробирку ярким светом или электромагнитной волной заданной частоты. Так вот сегодняшние электростанции пользуются первым случаем, - зажигают газ в топке свечёй. Пламя в топке является катализатором всех химических реакций происходящих там. Второй способ, – платиновая проволочка – служит каталитическим методом ведения химических реакций. Благодаря катализаторам можно даже изменять направление многих химических реакций в заданном направлении и на выходе получать тот или иной необходимый продукт. Это кажется удивительным. Секрет катализа для многих и сегодня остаётся загадкой, хотя в принципе ничего секретного здесь нет. В любом веществе, в металлах, полупроводниках и диэлектриках существуют так называемые плазменные колебания от коллективной «толчеи» внешних, валентных электронов. Физически это обыкновенная электромагнитная волна от указанных электронов со строго заданной частотой колебаний, существующая только внутри вещества. При внимательном рассмотрении работы платины на электроде топливного элемента оказалось, что плазменные колебания на поверхности платины почти самые высокие для металлов и составляют примерно 4,5 эВ. «Высовываясь в окна» кристаллической решётки на поверхности, плазменные языки катализатора своей частотой производит резонансное раскачивание химических связей молекул и атомов возле электродов до состояния разрыва. А отравление платиновых электродов, которым страдают все топливные элементы, есть результат окисления самой поверхности платины со временем, здесь уже появляется изменённая плазменная частота с другой характеристикой из-за примесей, внедрённых на поверхности.

Особо рассмотрим третий способ, и назовём его резонансным. Так вот третий –резонансный способ ведения химреакций в принципе оказался основным и ведущим, поскольку в пламени свечи всегда присутствует широкий спектр частот и в нём обязательно есть полоска частоты необходимая для разрыва химических связей для начала реакции взаимодействующих реагентов. Поэтому пробирка со смесью и взрывается. Подсчитаем частоту электромагнитной волны для разрыва молекулы водорода. Химическая связь 2 х водородов составляет 4,38 эВ (7 х 10 -19 Дж) энергии. Если её поделить на самую маленькую порцию энергии в природе (кирпичик энергии) называемую постоянной Планка равную 6,6 x 10 -34 Дж, тогда получим частоту колебаний 1, 06 х 10 15 Гц. То есть если облучать молекулу водорода строго заданной частотой 1,06 х 10 15 Гц, она раскачается и рассыплется на атомы, что и производят плазменные колебания платины на поверхности электрода. У кислорода для развала молекулы на атомы необходима частота в размере 1,23 х 10 15 Гц, с чем легко справляется поверхностная частота плазменных колебаний металла родия. На бытовом примере это можно представить себе таким образом. Для поднятия ребенка весом 15 - 20 кг на высоту, скажем, 2 метра, любой матери потребуется довольно приличная сила. Мать - геркулеска, если она тренированная, может поднять такого ребенка раз десять, пятнадцать. Но если ребенка посадить на качели, то обычная мать способна подкинуть своего ребёнка на эту высоту и 100, и 200 раз, без большого напряжения, раскачивая качели простым подталкиванием в такт движения, т. е соблюдает резонансные условия подобно катализатору. Если качать долго и с достаточной силой, тогда качель может перевернуться через верхнюю мёртвую точку, что соответствует разрыву химсвязи. В этот момент атомы в силу природного отталкивания разлетаются в стороны в возбуждённом состоянии, т, е. становятся химически очень активными. В природе химических связей есть ещё одна очень тонкая особенность. Если перед резонансным облучением электромагнитной волной предварительно растянуть пружинки химсвязей, поместив молекулу в сильное электрическое поле, скажем конденсатора, тогда частота воздействия может быть уменьшена, и чем сильнее приложенное поле, тем меньше частота резонанса связи. При достаточно сильном поле пружинка вообще лопается, т.е. химические связи рвутся в молекулах газа. Это мы воочию видим в виде яркого свечения во время разряда молнии в атмосфере земли, в коронных разрядах на высоковольтных линиях электропередачи, при электросварке и т.д. Сорванные молнией с молекул и атомов воздуха электроны химических связей сбрасывают запасённую от неё избыточную энергию в виде небольших электромагнитных волн и возвращаются к своим покинутым «родственникам-молекулам», что зрительно и наблюдаем в виде яркой вспышки электрического разряда. Понимая изложенное, вполне естественно напрашивается желание рационально использовать резонанс и поле для получения электричества при комнатных температурах среды. Для этого

подберём соответствующий необходимым условиям агрегат.

Более ста лет известен необычный аппарат - трансформатор Теслы, а точнее - катушка Теслы. Изделие весьма неординарное, сделанное гением с расчётом использования на 200 – 300 лет вперёд.

Здесь нет привычного трансформаторного железа, но есть, как и полагается две обмотки – первичная, работающая от сети, и внутри неё расположена вторичная с большим числом витков. За счёт многовитковой вторички можно получать миллионные напряжения при малом расходе энергии. К примеру, любители катушек Теслы (оказывается, есть и такие в Москве) на высоковольтном трансформаторе от телевизора при мощности всего 40 Ватт получают подобным методом до 200 –500 киловольт напряжения для извлечения разноцветных и очень красивых разрядов размером до нескольких метров. В обычных трансформаторах такой же мощности получить подобное практически невозможно. Причём высоковольтный разряд может исходить просто в атмосферу в виде короны (в старину назывались огнями святого Эльма) или же в виде длинных подвижных разрядов на ближайшие заземлённые предметы. Причём разряды происходят с определённой, заданной параметрами схемы частотой и другими, кратными ей частотами. Высоковольтный разряд характерен тем, что в нём всегда присутствует целый спектр сильных электромагнитных частот способных раскалывать практически все виды газовых молекул независимо от их стойкости. Об этом говорит темно-синий цвет с зеленоватым оттенком излучаемой короны.

 

Возможно, будет полезно почитать: